Neue sensorische Mikro- und Nanosysteme

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet neun neue Forschergruppen ein und fördert diese vorerst über drei Jahre hinweg mit 19,3 Millionen Euro. Eine dieser Forschergruppen geht nun in Sachsen an den Start und entwickelt zukunftsweisende mikro- und nanotechnologische Konzepte für Sensoranwendungen.

„In der ersten Förderphase von 2011 bis 2014 stehen die Integration von Nanostrukturen und neuen Materialien sowie die räumliche und funktionelle Integration heterogener Komponenten im Blickpunkt“, sagt der Sprecher der interdisziplinären Forschergruppe, Prof. Dr. Thomas Geßner. Als Direktor des Zentrums für Mikrotechnologien der Technischen Universität Chemnitz und gleichzeitig Leiter des Fraunhofer-Institutes für Elektronische Nanosysteme ENAS koordiniert er die Arbeit der Forscher der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik und der Fakultät für Naturwissenschaften der TU Chemnitz mit dem Fraunhofer ENAS in Chemnitz und dem Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden.

24 Forscher bearbeiten in neun Teilprojekten die unabhängigen Themenschwerpunkte „Nanosensoren auf Siliziumbasis“, „Modellierung und Integration von Nanoröhren“ sowie „Neue Materialien und Technologien für Sensoranwendungen“. Dafür wurden zehn Doktorandenstellen, vier Postdocs und zehn Hilfskräfte sowie rund einen Million Euro etwa für Geräte, Verbrauchsmaterial und Reisen beantragt. „Es ist vorgesehen, die wissenschaftlichen Mitarbeiter über das Forschungsvorhaben zur Promotion zu führen bzw. Postdoktoranden an die eigenverantwortliche wissenschaftliche Leitungstätigkeit und Forschungstätigkeit heranzuführen“, sagt Geßner.

Eine Studie des National Research Council (NRC) der USA zählt die Mikrosystemtechnik und die Nanotechnologie zu den Technologien, die sich in den nächsten Jahren am stärksten weiterentwickeln werden. Gegenwärtig gehört Deutschland zu den führenden Nationen in diesen Technologiebereichen. Um im internationalen Vergleich langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben, erfordern intelligente Systeme der Zukunft, so genannte Smart Systems, die Integration von multifunktionalen Komponenten auf Basis neuester Mikro- und Nanotechnologien. „Aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung der Strukturgeometrien und der steigenden Komplexität der Komponenten und Systeme müssen die Entwurfsmethoden auf allen Abstraktionsebenen angepasst oder weiterentwickelt werden“, sagt Geßner und fügt hinzu: „Strukturen im Nanometerbereich erfordern außerdem Charakterisierungsverfahren mit hoher Ortsauflösung. Auf diesen Gebieten besteht erheblicher Bedarf an grundlagenorientierter Forschung mit hohem wissenschaftlichem Anspruch.“

Die beteiligten Wissenschaftler wollen mit ihren Forschungen wesentlich über den Stand der gegenwärtig auf dem Markt befindlichen Mikrosysteme hinausgehen. „Dazu sollen die Komponenten weiter miniaturisiert, die Nanotechnologien in die Herstellung einbezogen und neue Materialien verwendet werden“, erläutert Geßner. Das Ziel sei der Aufbau von intelligenten Systemen, die künftig noch besser Situationen beschreiben und bewerten, vorausschauend entscheiden und mit ihrer Umgebung kommunizieren können.

Weitere Informationen erteilt der Sprecher der DFG-Forschergruppe, Prof. Dr. Thomas Geßner, Telefon 0371 531-33130, E-Mail thomas.gessner@zfm.tu-chemnitz.de